JP2005144254A - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生ごみ処理装置の攪拌効率を向上させるとともに、駆動手段の負荷を軽減する。
【解決手段】 生ごみ処理装置１５は、処理槽１６内に駆動モータ２１により回転される横断面三角形状の攪拌羽根１９を有している。この攪拌羽根１９は、駆動モータ２１の回転軸の外周面に対して左右一対に配置されているとともに、縦断面が先細り状に形成され、傾斜面４３の上辺４５が基端部側から先端部側に向かって下方向に傾斜している。また、攪拌羽根１９の上側には、これと同期回転するプレート状の攪拌翼２０が設けられている。この攪拌翼２０は、駆動モータ２１の回転軸の先端部から左右非対称に斜め上方に延設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、処理槽内に投入された生ごみを微生物によって分解処理する生ごみ処理装置に関する。

一般に、家庭用もしくは業務用の生ごみ処理装置は、処理槽内に有機物を分解する好気性微生物（例えばバチルス菌）を含んだ木のチップ・おがくず・ピートモス・パームピートなどの多孔質の基材が収容されているとともに、この処理槽内では、前記基材と上端投入口から投入された生ごみとが攪拌体によって攪拌されている。

この生ごみなどの攪拌は、好気性微生物が生ごみを分解するために必要な酸素を供給すると同時に処理槽内の底部に集積した生ごみを上部に出して水分放出効率を上げる役割を果たしている。

これを図９及び図１０に基づいて具体的に説明すれば、生ごみ処理装置１の処理槽２の上端には、基材や生ごみを投入する投入口３３が形成されている一方、前記処理槽２の底部には、投入された生ごみなどを攪拌する攪拌体４が駆動モータ５の回転軸６に軸支されている。

この攪拌体４は、図１０に示すように、前記駆動モータ５の回転軸６に取り付けられた円筒状のボス７部と、このボス部７の外周面に周方向の約１２０度の位置に延設された一対の短軸アーム８と、前記ボス部７の外周面に各短軸アーム８と１２０度の角度の位置に延設された長軸アーム９と、この長軸アーム９および一方の前記短軸アーム８の先端部に設置された攪拌プレート１０と、他方の前記短軸アーム８の先端部に設置された攪拌Ｌ字プレート１１とを有している。

前記攪拌プレート１０は、長軸アーム９および一方の前記短軸アーム８の回転方向に向かって約４５度の角度に傾斜して配置されている。また、前記攪拌Ｌ字プレート１１は、他方の前記短軸アーム８の回転方向Ｐに折曲部が向いているとともに、両端部１２が他方の前記短軸アーム８の回転方向の反対方向に扇状に開脚している。

したがって、処理槽２内の底部付近の生ごみなどは、駆動モータ５を回転させた場合に、両攪拌プレート１０によって掬い上げられるとともに、攪拌Ｌ字プレート１１によって内周側と外周側とに分岐させ、これにより処理槽２内で生ごみなどが攪拌される。
特開２００２−２６３６２０

しかしながら、前記従来例は、攪拌Ｌ字プレート１１が扇状に垂直に立設されていることから、その回転抵抗が大きく、駆動モータ５に大きな負荷が加わり、これにより大型の駆動モータ５が必要になり、生ごみ処理装置１のコンパクト化やコスト低減の弊害になるおそれがある。

そこで、駆動モータ５の負荷軽減を考慮して、小型の攪拌Ｌ字プレート１１を採用することが考えられるが、これでは生ごみなどに対する接触面積が小さくなることから、攪拌効率が低下し、この結果、微生物に対する酸素供給が減少し、かつ水分放出効率も低下するおそれがある。

また、攪拌Ｌ字プレート１１によって、生ごみなどを内周側と外周側に分岐していることから、内周側に分岐された生ごみなどが、ボス部７付近に堆積してしまい、この点でも生ごみの攪拌効率が低下するおそれがある。

本発明は、前記従来の問題に鑑み発明されたもので、請求項１記載の発明は、生ごみを好気性微生物によって分解処理する処理槽と、この処理槽内の底面に沿って配置された三角柱状の攪拌羽根と、この攪拌羽根を回転駆動させる駆動手段とを備え、生ごみを前記攪拌羽根の傾斜面で掬い上げて攪拌する生ごみ処理装置において、前記傾斜面の上辺が基端部側から先端部側に向かって下方向に傾斜していることを特徴としている。

この攪拌羽根は、例えば請求項２記載の発明のように、前記駆動手段の回転軸の外周面に対して左右一対に配置され、傾斜面の上辺が基端部側から先端部側に向かって下方向に傾斜していることから、基端部側の傾斜面に掬い上げられた生ごみが、先端部側の方向に流され易く、従来例のように処理槽の内周側に堆積することがない。

請求項３記載の発明は、前記攪拌羽根の上側に、前記攪拌羽根と同期回転するプレート状の攪拌翼を前記駆動手段の回転軸の先端部に設け、この攪拌翼を、前記駆動手段の回転軸の先端部から左右非対称に斜め上方に延設するとともに、一側端面を回転方向側に配置したことを特徴としている。

したがって、処理槽内の上部では、攪拌翼により処理槽内の生ごみが切り崩され、いわゆるブリッジ現象の発生が防止され、これにより上下二段に配置された攪拌羽根と攪拌翼によって処理槽内の生ごみが二重に攪拌される。

このとき攪拌翼は、回転方向側の一側端面が生ごみに衝突して、切り崩すことから、攪拌翼の回転抵抗が小さく、従来例の攪拌Ｌ字プレートと異なり、駆動手段に大きな負荷が加わるおそれがない。

請求項４記載の発明は、前記処理槽は、円形状の低壁と、この底壁の外周縁に周設された周壁とを有し、前記低壁の下面と前記周壁の外周面の少なくとも一方に、前記処理槽内の生ごみを加熱乾燥する加熱ヒータを設けたことを特徴としている。

したがって、攪拌羽根の先端部方向に流された生ごみは、加熱ヒータにより加熱乾燥されて、粉末状に処理される。これと同時に処理槽内の底部に溜まった水分が蒸発させられる。

特に、請求項５記載の発明は、前記加熱ヒータは、前記処理槽内の生ごみに対して、一定時間の加熱と、一定時間の加熱停止とを繰り返すことを特徴としている。

この繰り返し制御は、例えば前記駆動手段の回転駆動を制御するコントローラに兼用させることができ、生ごみの種類に応じて加熱時間と加熱停止時間とを適宜調整させことが好ましい。

以上の説明で明らかなように、請求項１及び２記載の発明によれば、傾斜面に掬い上げられた生ごみは、先端部側の方向に流され易いことから、従来例のように処理槽の内周側に堆積することがない。

したがって、処理槽の底部に集積した生ごみの攪拌効率が向上し、これにより好気性微生物に酸素が十分に供給されると同時に、処理槽内の水分放出効率も向上する。

請求項３記載の発明によれば、上下二段に配置された攪拌羽根と攪拌翼によって、処理槽内の生ごみが二重に攪拌されることから、攪拌効率が一層向上する。

また、攪拌翼は、従来例の攪拌Ｌ字プレートと異なり、回転抵抗が小さいことから、駆動手段に大きな負荷が加わるおそれがなく、これにより小型の駆動手段（例えば駆動モータ）を用いて十分に回転させることができ、この点も装置全体のコンパクト化およびコストの低減に寄与する。

請求項４記載の発明によれば、生ごみが加熱乾燥されて、粉末状に処理されるため、再利用が容易となる。また、処理槽内の底部に溜まった水分が蒸発するため、処理槽内の湿度を一定に保つことができる。

特に、請求項５記載の発明によれば、生ごみの種類に応じて加熱時間と加熱停止時間を適宜調整させて、焦げ付きを防止しつつ、生ごみの処理速度を向上させることができる。

図１〜図４は、本発明の実施形態に係る家庭用もしくは業務用の生ごみ処理装置１５を示している。この生ごみ処理装置１５は、前記従来例と同様に、処理槽内に有機物を分解する好気性微生物（例えばバチルス菌）を含んだ木のチップ・おがくず・ピートモス・パームピートなどの多孔質の基材が収容されているとともに、この処理槽内では、前記基材と上端投入口から投入された生ごみとが攪拌されている。

前記生ごみ処理装置１５は、図１に示すように、上端部が開口したボックス状の金属製の装置本体１７と、この装置本体１７の上端部に開閉自在に取り付けられた金属製の開閉扉１８と、前記装置本体１７内の上部に配置されて生ごみなどを微生物分解するステンレス合金製の処理槽１６と、この処理槽１６内の底部に回転自在に取り付けられて生ごみなどを攪拌する左右対称の攪拌羽根１９と、この攪拌羽根１９の上側に配置されて前記攪拌羽根１９と同期回転する左右非対称の攪拌翼２０と、前記装置本体１７の下部に配置されて前記攪拌羽根１９および前記攪拌翼２０を回転駆動させる駆動モータ２１（駆動手段）と、この駆動モータ２１の回転駆動を制御する制御手段２２とを主体に構成されている。

前記装置本体１７は、底面を構成する底面パネル２３と、この底面パネル２３の外縁に垂直に立設された側面２４パネルと、上面を構成する上面パネル２５とを有している。この上面パネル２５には前記投入扉１８により開閉される四角形状の投入口２６が形成されている。この投入口２６の付近には、前記攪拌羽根１９および前記攪拌翼２０の回転作動を示す運転ランプ２７と、前記攪拌羽根１９および前記攪拌翼２０の回転駆動の異常を示す警告用の異常ランプ２８とを有している。

前記側面パネル２４は、前記制御手段２２を作動させる運転スイッチ２９と、漏電時に前記駆動モータ２１への電流を遮断する漏電ブレーカー３０と、前記処理槽１６内の空気を循環させる換気口３１とを有している。

前記底面パネル２３は、上面に前記処理槽１６を載置固定する架台３２が取り付けられている一方、下面に移動用のキャスター３３が四隅に取り付けられ、前記架台３２の上板には、前記駆動モータ２１の回転軸が挿通される貫通孔が形成されている。

前記処理槽１６は、有底筒状に形成され、円形の底壁３５と、この底壁３５の外周縁に一体に周設された周壁３６とを備え、前記投入口２６から投入された生ごみなどが内部に収容されているとともに、前記周壁３６の外周面には、断熱材３７が全周に亙って固着されている。この断熱材３７と前記周壁３６との間の下部には、周方向の約９０度の位置に、前記処理槽１６内の生ごみなどを加熱乾燥させる加熱ヒータ３８が介装されている。この加熱ヒータ３８の加熱温度は、水分が摂氏１００度で気化することに鑑み、通常は、摂氏１５０度程度の加熱温度に設定されている。

前記断熱材３７内には、図２に示すように、前記換気口３１に連通する空気孔パイプ３９が上下方向に埋設されているとともに、図１に示すように、処理槽１６内の温度を感知して、感知情報を前記制御手段２２に随時送信する温度センサー４０が取り付けられている。

前記底壁３５の中心点には、前記架台３２の貫通孔に連通して前記駆動モータ２１の回転軸が挿通される挿通孔が形成されている。この挿通孔および前記貫通孔に挿通された前記駆動モータ２１の回転軸は、前記底壁３５上に突出しているとともに、図２に示すように、この回転軸に前記攪拌羽根１９および前記攪拌翼２０が上下二段に取り付けられている。

また、前記底壁３５の下面にも、前記処理槽１６内の生ごみなどを加熱乾燥させる加熱ヒータ４１および断熱材５０が取り付けられている。この加熱ヒータ４１の加熱温度も、前記加熱ヒータ３８と同様に、摂氏１５０度程度の加熱温度に設定されている。

前記攪拌羽根１９と前記攪拌翼２０とは、図２に示すように、前記底壁３５上に約３０度の角度をずらして上下二段式に配置され、前記攪拌羽根１９が前記処理槽１６内の下部の生ごみなどを攪拌する一方、前記攪拌翼２０が前記攪拌羽根１９の上側の生ごみなどの堆積を切り崩す役割を果たしている。

前記攪拌羽根１９は、図１に示すように、前記駆動モータ２１の回転軸に対して左右対称に配置されており、前記回転軸を中心に前記処理槽１６の底壁３５上を図２の矢印Ｒ方向に回転駆動するとともに、図３及び図６に示すように、前記回転軸が挿通される回転筒４２の外周面に三角柱状に一体的に延設されている。

具体的には、攪拌羽根１９は、図４及び図５に示すように、横断面が直角二等辺三角形状に形成され、図１に示すように、回転方向Ｒに傾斜面４３が配置されている一方、回転方向Ｒと反対側に垂直面４４が配置されている。また、前記攪拌羽根１９は、前記回転筒４２から前記周壁３６方向に先細り状に延設されているとともに、縦断面矩形状に形成されている。したがって、前記攪拌羽根１９は、傾斜面４３の上辺４５が基端部側（回転筒４２側）から先端部側（周壁３６側）に向かって下方向に傾斜し、傾斜面４３の面積が先端部方向にいくにしたがって小さくなっている。

一方、前記攪拌翼２０は、図８に示すように、薄肉のプレートを三段に折曲して形成され、図２及び図７に示すように、中央部４６が前記回転筒４２上にボルト止めされているとともに、左右端部４７ａ．４７ｂが上方向に先細り状に延設されている。この左右端部４７ａ，４７ｂは、図１及び図８に示すように、折曲角度が異なるとともに、一方４７ａが前記周壁３６の上部付近まで延設され、他方４７ｂが前記周壁３６の中央部付近まで延設されている。また、前記攪拌翼２０の左右端部４７ａ，４７ｂは、それぞれ一側端面４８が回転方向Ｒ側に配置されている一方、他端面４９が回転方向Ｒと反対側に配置されている。

前記駆動モータ２１は、前記制御手段２２から通電された場合に、回転軸が矢印Ｒ方向に回転し、これにより前記両攪拌羽根１９および前記回転翼２０が矢印Ｒ方向に回転するようになっている。

前記制御手段２２は、前記駆動モータ２１および前記加熱ヒータ３８．４１を通電するコントローラからなり、前記駆動モータ２１を電源スイッチ４９の操作によって通電するとともに、前記加熱ヒータ３８．４１を通電することもできる。

この加熱ヒータ３８．４１に対する通電条件は、利用者が任意に設定することができ、例えば、前記温度センサー４０の感知温度が所定値以下のときに通電を行う一方、前記温度センサー４０の感知温度が所定値以上のときに通電を停止するように設定することができる。

また、前記加熱ヒータ３８．４１に対して、数秒間の通電と数秒間の通電停止とを繰り返すように設定することもできる。この加熱ヒータ３８．４１の通電時間と通電停止時間とは、生ごみの種類や気候条件などに応じて、適宜調整することができる。

このような生ごみ処理装置１５を用いて、生ごみを分解処理するに際しては、事前に処理槽１６内に有機物を分解する好気性微生物（例えばバチルス菌）を含んだ木のチップ・おがくず・ピートモス・パームピートなどの多孔質の基材を収容させた後に、投入扉１８を開いて投入口２６から生ごみを処理槽１６内に投入する。

この生ごみの投入後に、運転スイッチ４９を「ＯＮ」にすると、制御手段２２が駆動モータ２１を通電するため、駆動モータ２１がＲ方向に回転を開始し、これと同期して攪拌羽根１９及び攪拌翼２０がＲ方向に回転する。

したがって、処理槽内の底部の生ごみなどが、図１の矢印Ｓ．Ｔに示すように、両攪拌羽根１９の傾斜面４３に沿って次々に上方に掬い上げられるとともに、両攪拌羽根１９の後方に次々に降下する。このため、処理槽１９の底部の生ごみが、下から上へ、上から下へと対流するように渦を巻き、これにより三次元的に攪拌され、基材と生ごみとが混合される。

このとき両攪拌羽根１９の傾斜面４３の上辺４５が、基端部側から先端部側に向かって下方向に傾斜していることから、図１及び図２の矢印Ｕ．Ｖに示すように、基端部側の傾斜面４５に掬い上げられた生ごみなどが、周壁３６の方向（攪拌羽根１９の先端部方向）に流され易く、これにより処理槽１６の内周側の生ごみなどが効果的に攪拌される。

この結果、従来例のように処理槽１６の内周側（回転筒４２側）に生ごみなどが堆積することがなく、これにより処理槽１６内に堆積した生ごみなどの攪拌効率が向上する。したがって、処理槽１６内の好気性微生物に酸素が十分に供給されると同時に、処理槽１６内の水分が効果的に放出され、この点で水分放出効率も向上する。

このように周壁３６の方向に流された有機物Ｘは、加熱ヒータ３８．４１によって粉末状に乾燥処理される。ここでは処理槽１６内において、生ごみなどが焦げ付く問題が残ることから、加熱ヒータ３８．４１に対する数秒間の通電と、数秒間の通電停止とを繰り返すように設定しておくことが望ましい。

この場合は、加熱ヒータ３８．４１の「ＯＮ」・「ＯＦＦ」が数秒間間隔で繰り返されることから、処理槽１６内の生ごみなどの焦げ付きを防止しつつ、その乾燥速度が促進される。

また、攪拌羽根１９がＲ方向に回転した場合には、これと同期して攪拌翼２０がＲ方向に回転を開始する。このとき攪拌翼１９の左右端部４７ａ．４７ｂは、一方４７ａが周壁３６の内周面の上部付近まで延設され、他方４７ｂが周壁３６の内周面の中央部付近まで延設されていることから、処理槽１６内のほぼ全域の生ごみの堆積が切り崩される。

したがって、処理槽１６内の生ごみなどが、図１の矢印Ｗのように、上下に円運動を描いて攪拌され、これによりブリッジ現象（アーチ状の空間や橋かけ状の停滞）の発生が防止される。この結果、上下二段に配置された攪拌羽根１９と攪拌翼２０とによって、処理槽１６内の生ごみなどが二重に攪拌され、この点で攪拌効率が一層向上する。

ここで処理槽１６内に堆積した生ごみなどは、プレート状の左右端部４７の一側端面４８に衝突して切り崩されることから、攪拌翼２０の左右端部４７ａ，４７ｂは回転抵抗が小さく、従来例の攪拌Ｌ字プレート１１のように駆動モータ２１に大きな負荷が加わるおそれがない。したがって、小型の駆動モータ２１を用いて十分に攪拌翼２０を回転させることができ、この点で装置全体のコンパクト化およびコストの低減に貢献する。
（３）なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば前記攪拌翼２０を省略して、前記攪拌羽根１９のみによっても生ごみなどを攪拌することもでき、また、前記加熱ヒータ３８．４１は、いずれか一方のみでもよく、さらに前記処理槽１６の周壁３６に残渣自動排出装置を設けることもできる。

本発明の実施形態に係る生ごみ処理装置の縦断面図。 図１のＡ＝Ａ線断面図。 同 攪拌羽根の平面図。 同 攪拌羽根の正面図。 図４のＢ−Ｂ線断面図。 同 攪拌羽根の側面図。 同 攪拌翼の平面図。 図７のＣ−Ｃ線断面図。 従来例の縦断面図。 同 攪拌体の斜視図。

符号の説明

１５…生ごみ処理装置
１６…処理槽
１９…攪拌羽根
２０…攪拌翼
２１…駆動モータ（駆動手段）
３８．４１…ヒータ
４３…傾斜面
４５…上辺
４７ａ，４７ｂ…左右端部
４８…一側端面

Claims (5)

1. 生ごみを好気性微生物によって分解処理する処理槽と、この処理槽内の底壁上に沿って配置された横断面三角形状の攪拌羽根と、この攪拌羽根を回転駆動させる駆動手段とを備え、生ごみを前記攪拌羽根の傾斜面で掬い上げて攪拌する生ごみ処理装置において、
   前記傾斜面の上辺が、基端部側から先端部側に向かって下方向に傾斜していることを特徴とする生ごみ処理装置。
2. 前記攪拌羽根を、前記駆動手段の回転軸の外周面に対して、左右一対に配置したことを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理装置。
3. 前記攪拌羽根の上側に、前記攪拌羽根と同期回転するプレート状の攪拌翼を前記駆動手段の回転軸の先端部に設け、
   この攪拌翼を、前記駆動手段の回転軸の先端部から左右非対称に斜め上方に延設するとともに、一側端面を回転方向側に配置したことを特徴とする請求項１〜２記載の生ごみ処理装置
4. 前記処理槽は、有底筒状に形成され、円形の前記底壁と、この底壁の外周縁に周設された周壁とを有し、
   前記低壁の下面と前記周壁の外周面の少なくとも一方に、前記処理槽内の生ごみを加熱乾燥する加熱ヒータを設けたことを特徴とする請求項１〜３記載の生ごみ処理装置。
5. 前記加熱ヒータは、前記処理槽内の生ごみに対して、一定時間の加熱と、一定時間の加熱停止とを繰り返すことを特徴とする請求項４記載の生ごみ処理装置。
   

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